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双相不锈钢分类及代表牌号
双相不锈钢一般可分为四类：
第一类属低合金型，代表牌号是UNSS32304(23Cr-4Ni0.1N)，钢中不含钼，耐点蚀当量，PRE值为24～25，在耐应力腐蚀方面可代替AISI304(0Cr18Ni9)或316(0Cr17Ni12MO2)使用。
第二类属中合金型，代表牌号是UNSS31803(22Cr-5Ni-3MO-0.15N)，PRE值为32～33，他的耐蚀性能介于AISI316L(00Cr17Ni14M02)和6%MO+N奥氏体不锈钢之间。
第三类属高合金型，一般含25%Cr，还含有钼和氮，有的还含有铜和钨，标准牌号有
UNSS32750(25Cr-6Ni-3MO-2Cu-0.2N)，PRE值为38～39，这类钢的耐蚀性能高于22%Cr的双相不锈钢。
第四类属超级双相不锈钢型，含高钼和氮，标准牌号有UNSS32750(25Cr-7Ni-3.7MO-0.3N)，有的也含钨和铜，PRE值大于40，可适用于苛刻的介质条件，具有良好的耐蚀与力学综合性能，可与超级奥氏体不锈钢相媲美。
双相不锈钢的代表牌号见表1。
表 1 双相不锈钢(DSS)代表牌号的主要化学成分和耐点蚀当量值(PREN)
这些牌号主要适用于变形材，与其相当的牌号也可用于铸件。
中国开发研制的双相不锈钢见表2。
表 2 中国开发研制的双相不锈钢。
双相不锈钢密度双相不锈钢是一种特殊的不锈钢材料，其密度与普通不锈钢略有差异。
本文将从以下几个方面详细介绍双相不锈钢的密度。
一、什么是双相不锈钢双相不锈钢是一种由奥氏体和铁素体组成的混合结构，具有高强度、高耐腐蚀性和良好的韧性等优良性能。
它主要由铬、镍、钼等元素组成，其中镍含量较高，通常在20%以上。
二、双相不锈钢密度双相不锈钢的密度与普通不锈钢略有差异。
根据国际标准ASTMA240/A240M-18a，在室温下，双相不锈钢的密度为7.8g/cm³左右。
而普通不锈钢（如304、316等）的密度也在7.8g/cm³左右。
三、影响双相不锈钢密度的因素1.化学成分：铬、镍等元素含量对于材料的密度有着很大影响。
2.加工工艺：材料经过冷拔、冷轧等加工过程后，其密度也会有所变化。
3.温度：双相不锈钢在高温下，由于晶格的膨胀，密度会有所降低。
四、双相不锈钢的应用由于双相不锈钢具有优良的性能和较高的强度，因此在船舶、化工、石油天然气等领域得到了广泛应用。
例如，在海上石油平台上使用的管道、阀门等设备，往往采用双相不锈钢材料制造。
五、如何判断双相不锈钢1.外观：双相不锈钢表面呈现出银白色光泽，并且具有较高的光洁度。
2.磁性：由于其结构中含有铁素体成分，因此双相不锈钢是磁性材料。
可以使用磁铁来判断材料是否为双相不锈钢。
3.化学成分：通过对材料进行化学成分分析，可以判断其是否为双相不锈钢。
一般来说，镍含量在20%以上的材料可以被认为是双相不锈钢。
综上所述，双相不锈钢是一种特殊的不锈钢材料，具有高强度、高耐腐蚀性和良好的韧性等优良性能。
其密度与普通不锈钢略有差异，在室温下约为7.8g/cm³左右。
在船舶、化工、石油天然气等领域得到了广泛应用。
判断双相不锈钢可以通过外观、磁性和化学成分等方面进行。
【深度评估】s22253双相不锈钢的力学指标s22253双相不锈钢是一种特殊的不锈钢材料，具有优良的力学性能和耐腐蚀性能，被广泛应用于化工、石油、食品和医药等领域。
了解其力学指标对于材料的选择和设计至关重要。
本文将对s22253双相不锈钢的力学指标进行深入的评估和探讨。
1. 引言s22253双相不锈钢作为一种新型不锈钢材料，其力学指标对于材料的使用和加工具有重要的指导作用。
本文将通过分析其弹性模量、屈服强度、抗拉强度和延伸率等力学指标，来全面了解该材料的力学性能。
2. 弹性模量弹性模量是材料在受力作用下产生弹性变形的能力，是衡量材料刚度的重要参数。
s22253双相不锈钢具有优异的弹性模量，这意味着在一定范围内可以保持较好的形状稳定性，适用于要求高刚度的工程领域。
3. 屈服强度屈服强度是材料在受力作用下产生塑性变形的能力，是衡量材料抗变形能力的重要参数。
s22253双相不锈钢具有较高的屈服强度，这意味着在外力作用下，该材料可以保持较好的形状稳定性和耐用性，适用于承受较大载荷的工程结构。
4. 抗拉强度抗拉强度是材料在拉伸作用下的最大抗拉应力，是衡量材料抗拉能力的重要参数。
s22253双相不锈钢具有优异的抗拉强度，这意味着在外拉伸力作用下，该材料可以保持较好的形状稳定性和耐用性，适用于承受拉伸应力的工程结构。
5. 延伸率延伸率是材料在拉伸断裂前能够产生的塑性变形量，是衡量材料韧性的重要参数。
s22253双相不锈钢具有较高的延伸率，这意味着在受力作用下，该材料可以产生较大的塑性变形，具有良好的韧性和延展性，适用于要求高抗拉和耐疲劳性能的工程结构。
6. 总结和回顾s22253双相不锈钢具有优良的力学指标，包括良好的弹性模量、高屈服强度和抗拉强度，以及较高的延伸率。
这些优异的力学性能使其在化工、石油、食品和医药等领域得到广泛应用。
对于材料的选择和设计，理解其力学指标是非常重要的。
7. 个人观点和理解作为一种新型不锈钢材料，s22253双相不锈钢的力学指标体现了其在工程领域的广泛应用前景。
第一类属低合金型，代表牌号UNS S32304（），钢中不含钼，PREN值为24-25，在耐应力腐蚀方面可代替AISI304或316使用。
第二类属中合金型，代表牌号是UNS S31803（）,PREN值为32-33，其耐蚀性能介于AISI 316L 和6%Mo+N奥氏体不锈钢之间。
第三类属高合金型，一般含25%Cr，还含有钼和氮，有的还含有铜和钨，标准牌号UNSS32550（），PREN值为38-39，这类钢的耐蚀性能高于22%Cr的双相不锈钢。
第四类属超级双相不锈钢型，含高钼和氮，标准牌号UNS S32750（）,有的也含钨和铜,PREN 值大于40,可适用于苛刻的介质条件,具有良好的耐蚀与力学综合性能，可与超级奥氏体不锈钢相媲美。
国内外主要双相不锈钢牌号的近似对照见表2。
表1 双相不锈钢（DSS）代表牌号的主要化学成分和孔蚀抗力当量值Representative Duplex Stainless Steel Types,MainChemical Analysis and Pitting Resistance Equivalent Number表2 各国主要双相不锈钢牌号的近似对照Comparison of Main Duplex Stainless Steels Of Different Countries工业事业部五分厂2008年8月5日双相不锈钢是指不锈钢中同时具有奥氏体和铁素体两种金相组织结构的不锈钢。
不锈钢一般是不锈钢和耐酸钢的总称。
不锈钢是指耐大气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的钢，而耐酸钢则是指耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。
不锈钢自本世纪初问世，到现在已有90多年的历史。
不锈钢的发明是世界冶金史上的重大成就，不锈钢的发展为现代工业的发展和科技进步奠定了重要的物质技术基础。
不锈钢钢种很多，性能各异，它在发展过程中逐步形成了几大类。
按组织结构分，分为马氏不锈钢（包括沉淀硬化不锈钢）、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和奥氏体加铁素体双相不锈钢等四大类；按钢中的主要化学成分或钢中的一些特征元素来分类，分为铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢以及低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等；按钢的性能特点和用途分类，分为耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、高强不锈钢等；按钢的功能特点分类，分为低温不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢、超塑性不锈钢等。
双相不锈钢详解双相不锈钢（Duplex Stainless Steel，简称DSS），指铁素体与奥氏体各约占50%，一般较少相的含量最少也需要达到30%的不锈钢。
在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。
有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元素。
该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。
与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。
双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。
结构与类型双相不锈钢由于具有奥氏体+铁素体双相组织，且两个相组织的含量基本相当，故兼有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的特点。
屈服强度可达400Mpa ~ 550MPa，是普通奥氏体不锈钢的2倍。
与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢的韧性高，脆性转变温度低，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高；同时又保留了铁素体不锈钢的一些特点，如475℃脆性、热导率高、线膨胀系数小，具有超塑性及磁性等。
与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的强度高，特别是屈服强度显著提高，且耐孔蚀性、耐应力腐蚀、耐腐蚀疲劳等性能也有明显的改善。
双相不锈钢按其化学成分分类，可分为Cr18型、Cr23(不含Mo)型、Cr22型和Cr25型四类。
对于Cr25型双相不锈钢又可分为普通型和超级双相不锈钢，其中应用较多的是Cr22型和Cr25型。
我国采用的双相不锈钢以瑞典产居多，具体牌号有：3RE60(Cr18型)，SAF2304 (Cr23型)，SAF2205 (Cr22型)，SAF2507(Cr25型)。
双相不锈钢分类第一类属低合金型，代表牌号UNS S32304（23Cr-4Ni-0.1N），钢中不含钼，PREN值为24-25，在耐应力腐蚀方面可代替AISI304或316使用。
双相不锈钢的性能特点与结构类型
性能特点：
1.高强度：双相不锈钢具有较高的强度，其屈服强度通常能达到
450MPa以上，比一般的奥氏体不锈钢高出约50%。
2.良好的塑性：双相不锈钢具有良好的塑性和韧性，能够轻松进行冷加工和热加工，可用于制造复杂的构件和零件。
3.耐腐蚀性：双相不锈钢具有良好的耐腐蚀性能，可以抵抗常见的腐蚀介质，如酸、碱、盐等，尤其适用于海洋环境中的应用。
4.抗应力腐蚀开裂：双相不锈钢具有较好的抗应力腐蚀开裂性能，在高温和高应力环境下依然能保持较高的强度和耐蚀性。
5.良好的焊接性能：双相不锈钢具有良好的焊接性能，可以采用大多数常用的焊接方法，如电弧焊、激光焊、等离子焊等进行连接，焊后性能优良。
6.低磁性：双相不锈钢具有较低的磁性，尤其适用于对磁性要求较高的应用场合。
结构类型：
1.低铁素体型（LD型）：奥氏体的含量较高，铁素体的含量较低，该结构类型具有较高的强度和韧性，适用于高强度要求的结构件制造。
2.中铁素体型（MD型）：奥氏体和铁素体的含量接近，既保持了奥氏体不锈钢的高塑性和良好的韧性，又具有较高的强度和耐腐蚀性能。
3.高铁素体型（HD型）：铁素体的含量较高，奥氏体的含量较低，
该结构类型具有较高的强度和硬度，适用于耐磨、耐蚀等特殊环境的使用。
双相不锈钢分类、牌号及标准双相不锈钢一般可分为四类：第一类低合金型，代表牌号UNSS32304，钢中不含钼，PREN：24-25，耐应力腐蚀方面可代替AISI 304或是316使用。
第二类中合金型，代表牌号UNSS31803，PREN：32-33耐蚀性能介于AISI316L和6%MO+N奥氏体不锈钢之间。
第三类高合金型，一般含25%Cr，还含有钼和氮，有的还含有铜和钨，标准牌号有UNSS32550，PREN：38-39耐蚀性能高于22%Cr双相不锈钢。
第四类超级双相不锈钢型，含高钼和氮，标准牌号有UNSS32750，有的也含钨和铜，PREN>40可使用于苛刻的介质条件，具有良好的耐蚀与力学综合性能，可与超级奥氏体不锈钢相媲美。
（注：PREN：孔蚀抗力当量值）化学成分双相钢的最主要合金元素是Cr、Ni、Mo和N。
其中Cr、Mo为增加铁素体含量，而Ni、N为奥氏体稳定元素。
有些钢种还有Mn、Cu、W等元素。
Cr、Ni、Mo能改进抗腐蚀性。
在含氯化物的环境中其抗点蚀及裂缝腐蚀的性能特别好。
1．化学成分（％）表1牌号 C Cr Ni Mo N P S SAF2205 0.030 21.0-23 4.5-6.5 2.5-3.5 0.08-0.2 0.030 0.030 SA2507 0.030 24.0-26 6.0-8.0 3.0-5.0 0.32 0.035 0.020 2．机械性能双相钢机械性能取决于产品形式及最终热处理，下表列出了规定的极限表2项目牌号试验温度℃RP0.2N/mm2RM0.2N/mm2A5%SAF2205 室温450 620 25 100 360150 335200 310250 295300 285SA2507 室温550 800 1000 46 100 450200 400在-50℃-280℃温度范围同，双相不锈钢具有很好的机械性能，当双相钢长期承受300℃以上高温时，其微观组织会发生变化并导致韧性下降，然而，韧性的降低并不一定对处于工作温度的材料性能产生影响。
双相不锈钢执行标准一、化学成分双相不锈钢的化学成分应符合以下要求：1.铬（Cr）含量：≥18%，且≤25%。
2.镍（Ni）含量：≥4.5%，且≤7.5%。
3.钼（Mo）含量：≥3.0%，且≤6.0%。
4.氮（N）含量：≥0.1%，且≤0.3%。
5.钛（Ti）含量：≤0.1%。
6.铝（Al）含量：≤0.1%。
7.碳（C）含量：≤0.2%。
8.磷（P）含量：≤0.03%。
9.硫（S）含量：≤0.02%。
二、力学性能双相不锈钢应满足以下力学性能要求：1.抗拉强度：≥520 MPa。
2.屈服强度：≥290 MPa。
3.断后伸长率：≥25%。
4.断面收缩率：≥40%。
5.冲击功：≥88 J。
6.硬度范围：HRB 89~115。
三、耐腐蚀性能双相不锈钢应具有较好的耐腐蚀性能，特别是耐氯离子腐蚀性能。
在不同浓度和温度的氯化物溶液中，应满足以下耐腐蚀性能要求：1.20%浓度的氯化物溶液，耐应力腐蚀破裂性能应满足NACE要求。
2.在全浸、差压和套压试验条件下，耐应力腐蚀破裂性能应满足ASTM G48-92标准要求。
3.在氯化物点蚀实验条件下，耐点蚀性能应满足ASTM G48-92标准要求。
4.在腐蚀疲劳试验条件下，耐腐蚀疲劳性能应满足ASTM G21-92标准要求。
5.在高温高湿试验条件下，耐腐蚀性能应满足ASTM G67-95标准要求。
6.在海水全浸、差压和套压试验条件下，耐腐蚀性能应满足ISO 9227标准要求。
7.在高温高压水试验条件下，耐腐蚀性能应满足ASTM G67-95标准要求。
8.在常温至高温各种温度的氢氧化物溶液中，耐全面腐蚀性能应满足ASTMG109-96标准要求。
9.在5%硫酸试验条件下，耐局部腐蚀性能应满足ASTM G48-92标准要求。
10.在高温高浓度氯离子试验条件下，耐局部腐蚀性能应满足ASTM G48-92标准要求。
11.在高温高浓度氯离子试验条件下，耐晶间腐蚀性能应满足ASTM G26-97标准要求。
Cr18-5mo不锈钢 CD4MCu双相不锈钢技术参数对比Cr18-5mo不锈钢 CD4MCu双相不锈钢技术参数对比00Cr18Ni5Mo3Si2（18-5Mo）双相不锈钢牌号022Cr19Ni5Mo3Si2N中国ISCS21953其他名称旧牌号对应标准GB /T 31303-2014奥氏体-铁素体双相不锈钢棒Austenitic-Ferritic duplex stainless steel bars归类双相不锈钢性能耐腐蚀说明本标准牌号与其他相近标准牌号对照：GB/T 20878 S21953、GB/T 21833 S21953、EN 10088 1.4424（本标准附录表B.1）其他名称为习惯使用牌号件见本标准附录表B.1物理性能：参考GB/T 20878-2007(包含其他温度的物理性能)20°C纵向弹性模量(GPa):196；0°C~100°C热膨胀系数(10 -6 / K):12.2 ；100°C热导率(W/m.K):20；比热容(kJ/kg.K):0.46；有磁性密度7.7 g/cm3022Cr19Ni5Mo3Si2N 化学元素成分含量(%)*不含Ti的钢种中，残余Ti≤0.05%；不含Cu的钢种中，残余Cu≤0.5%022Cr19Ni5Mo3Si2N 机械性能①经热处理的钢棒或试样的力学性能②适用于尺寸不大于150mm的钢棒；尺寸大于150mm钢棒的力学性能由供需双方协商确定③经热处理的钢棒，其试样不再进行热处理，其力学性能符合机械性能表的规定④不经热处理的钢棒，试样毛坯经热处理后，其力学性能符合机械性能表的规定推荐热处理制度：920~1150°C,快冷近似对照表奥氏体-铁素体不锈钢中国美国GBISCUNS022Cr19Ni5Mo3Si2N(00Cr18Ni5Mo3Si2)S21953S31500代号 2605(CD4MCu)00Cr25Ni6Mo2Cu+N #x z8}机械性能抗拉强度σb≥700MPa 屈服强度σ0.2≥485MPa 硬度HB300{ 主要特点是低碳双相不锈钢,为引进法国HS公司的专有材料,硬度高,铸造性能好,机械性能及机加工性能好,焊接性能好。
1.4462双相钢介绍双相不锈钢(Duplex stainless steel)双相不锈钢是一种铁素体相和奥氏体相共存的不锈钢，同时也是集优良的耐蚀性能、高强度和易于加工制造等诸多优异性能于一身的钢种。
双相不锈钢已经有60多年的历史，世界上第一批双相不锈钢于1930年在瑞典生产出来并用于亚硫酸盐造纸工业。
1968年不锈钢精炼工艺——氩氧脱碳工艺(AOD)的发明，使一系列新的不锈钢的产生成为可能。
AOD工艺带来的诸多进步之一就是合金元素N的添加。
双相不锈钢添加N元素可以使焊接状态下热影响区的韧性和耐蚀性能接近于基体金属的性能，还可以降低有害金属间相的形成速率。
双相不锈钢同奥氏体不锈钢一样，是一种按腐蚀性能排序的钢种，腐蚀性能取决于它们的合金成分。
双相不锈钢一直在不断发展，现代的双相不锈钢可以分为四种类型：1、不含Mo的低级双相不锈钢2304；2、标准双相不锈钢2205（德标1.4462），占双相钢总量的80%以上；3、25%Cr的双相不锈钢，典型代表合金255，可归为超级双相不锈钢；4、超级双相不锈钢，含25-26%Cr,与255合金相比Mo和N 的含量增加。
典型代表钢种2507。
双相不锈钢中的合金元素主要是Cr铬、Mo钼、N氮、Ni 镍，它们在双相钢中的作用如下：1、Cr铬钢中最少含有10.5%的Cr才能形成保护钢不受大气腐蚀的稳定的钝化膜。
不锈钢的耐蚀性能随Cr的含量提高而增强。
Cr是铁素体元素，它可以使具有体心立方晶格的铁组织稳定，也可以提高钢在高温下的抗氧化能力。
2、Mo钼Mo与Cr协同作用能提高不锈钢的抗氯化物腐蚀的能力。
Mo在氯化物环境下的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力是Cr的3倍(参见CPT公式)。
Mo是铁素体形成元素，同样能促进形成金属间相。
因此，通常奥氏体不锈钢中Mo含量小于7.5%，双相钢中小于4%。
3、N氮N元素可增加奥氏体和双相不锈钢的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力，并可以显著地提高钢的强度，它是固溶强化最有效的一个元素。
给水管材---薄壁不锈钢管双相不锈钢2205的用途：用于炼油, 化肥,造纸,石油,化工等耐海水耐高温浓硝酸等的热交换器和冷淋器及器件。
双相不锈钢的主要代表牌号DSS一般可分为四类:低合金型--代表牌号是UNS S32304（23Cr-4Ni-0.1N）PREN值24～25中合金型--代表牌号是UNS S31803（22Cr-5Ni-3Mo-0.15N）,PREN 值32～33高合金型--标准牌号有UNS S32550（25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N）,PREN 值38～39超级双相不锈钢型--标准牌号有UNS S32750（25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N）,PREN值＞40(※ PREN 耐孔蚀指数PREN=Cr%+3.3×Mo%+16×N%)低合金型UNS S32304不含钼, 在耐应力腐蚀方面可代替AISI304或316使用.中合金型UNS S31803的耐蚀性能介于AISI 316L和6%Mo+N奥氏体不锈钢之间.高合金型,一般含25%Cr,还含有钼和氮,有的还含有铜和钨,这类钢的耐蚀性能高于22%Cr的双相不锈钢.超级双相不锈钢型,含高钼和氮,有的也含钨和铜, 可适用于苛刻的介质条件,具有良好的耐腐蚀与力学综合性能,可与超级奥氏体不锈钢相比美.代表牌号的主要化学成分━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━从表中可以看出: S 32205是由S31803派生出的钢种, 在ASTM A 240/240M-99a标准中是在1999年才纳标的,它的Cr、Mo和N元素的区间都比较窄,容易达到相的平衡(即两相约各占一半), 改善了钢的强度,耐腐蚀性和焊接性能,多用于性能要求较高和需要焊接的材料,如油气管线等.4. 双相不锈钢的发展动向值得关注的是低合金含锰双相不锈钢的开发. 近十年来有关国家如美国,南非等研究以锰代镍双相不锈钢的开发,但除铸件外,所开发的新钢种多具有介稳的奥氏体,藉冷变形后马氏体的转变提高强度,很难作焊接件使用,也很难适应某些环境,例如会产生应力腐蚀的环境,这样使用很局限.近年瑞典开发的低锰低镍双相不锈钢则比较成熟,目标明确,为了节镍以取代用途很广的304,甚至可能代替价格与304相当,目前使用并不广的2304双相不锈钢,具有实际推广的价值,值得注意.瑞典Avesta Polarit AB开发的LDX 2101 双相不锈钢(21.5%Cr, 5%Mn, 1.5%Ni, 0.22%N), 由于提高了钢中的氮,获得了稳定的奥氏体,相的平衡与组织稳定性都较好,对金属间相的析出不敏感,在析出最敏感的温度650℃,保温10h后的冲击值才降至50J，其组织稳定性较2205钢好。
双相不锈钢316性能对比双相不锈钢和奥氏体316L不锈钢的各项性能对比试验所谓双相不锈钢是在其固溶组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半，一般量少相的含量也需要达到30%。
在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni 含量在3%~10%。
有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti，N等合金元素。
该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。
与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间副食和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。
双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。
由于两相组织的特点，通过正确控制化学成分和热处理工艺，使双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点，它将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起，正是这些优越的性能使双相不锈钢作为可焊接的结构材料发展迅速，80年代以来已成为和马氏体型、奥氏体型和铁素体型不锈钢并列的一个钢类。
我们选择了沈阳天宝制钢公司冶炼的00Cr22Ni5Mo3N（双相不锈钢）和316L钢做为试验钢种，进行双相不锈钢和奥氏体不锈钢的各项性能对比试验。
以便在了解316L钢的基础上，加深对双相不锈钢的力学性能、耐腐蚀性能的了解。
1.化学成分（％）Si S P Cr Ni Mo NMn钢号分析单位 C双相钢辽特钢质检0.029 1.00 0.25 0.0020.02721.19 5.91 2.66 0.131316L 沈阳天宝0.01 1.35 0.32 0.0060.02417.36 14.23 2.38 －2.机械性能钢号热处理制度σb (Mpa)σs(Mpa)δ%双相钢固溶1060 ℃水淬78554043316L 固溶1050 ℃水淬56527546 从上述结果看出，双相不锈钢强度高于316L钢，屈服强度近是其2倍。
双相不锈钢与奥氏体以及铁素体不锈钢的比较所谓双相不锈钢是在其固淬组织中铁素体相与奥氏体相各占一半，一般最少相的含量也许要达到30%。
由于两相组织的特点，通过正确控制化学成分和热处理工艺，使DSS兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。
与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下：（1）屈服强度比普通奥氏体不锈钢高一倍多，且具有成型需要的足够的塑韧性。
采用双相不锈钢制造储罐或压力容器的壁厚要比常用的奥氏体减少30-50%，有利于降低成本。
（2）具有优异的耐应力腐蚀破裂的能力，即使是含合金量最低的双相不锈钢也有比奥氏体不锈钢更高的耐应力腐蚀破裂的能力，尤其在含氯离子的环境中。
应力腐蚀是普通奥氏体不锈钢难以解决的突出问题。
（3）在许多介质中应用最普遍的2205双相不锈钢的耐腐蚀性优于普通的 316L奥氏体不锈钢，而超级双相不锈钢具有极高的耐腐蚀性，再一些介质中，如醋酸，甲酸等甚至可以取代高合金奥氏体不锈钢，乃至耐蚀合金。
（4）具有良好的耐局部腐蚀性能，与合金含量相当的奥氏体不锈钢相比，它的耐磨损腐蚀和疲劳腐蚀性能都优于奥氏体不锈钢。
（5）比奥氏体不锈钢的线膨胀系数低，和碳钢接近，适合与碳钢连接，具有重要的工程意义，如生产复合板或衬里等。
（6）不论在动载或静载条件下，比奥氏体不锈钢具有更高的能量吸收能力，这对结构件应付突发事故如冲撞，爆炸等，双相不锈钢优势明显，有实际应用价值。
与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的弱势如下：（1）应用的普遍性与多面性不如奥氏体不锈钢，例如其使用温度必须控制在250摄氏度以下。
（2）其塑韧性较奥氏体不锈钢低，冷，热加工工艺和成型性能不如奥氏体不锈钢。
（3）存在中温脆性区，需要严格控制热处理和焊接的工艺制度，以避免有害相的出现，损害性能。
与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下：（1）综合力学性能比铁素体不锈钢好，尤其是塑韧性，不象铁素体不锈钢那样对脆性敏感。
（2）除耐应力腐蚀性能外，其他耐局部腐蚀性能都优于铁素体不锈钢。
双相钢介绍
双相不锈钢(Duplex stainless steel)
双相不锈钢是一种铁素体相和奥氏体相共存的不锈钢，同时也是集优良的耐蚀性能、高强度和易于加工制造等诸多优异性能于一身的钢种。
双相不锈钢已经有60多年的历史，世界上第一批双相不锈钢于1930年在瑞典生产出来并用于亚硫酸盐造纸工业。
1968年不锈钢精炼工艺——氩氧脱碳工艺(AOD)的发明，使一系列新的不锈钢的产生成为可能。
AOD工艺带来的诸多进步之一就是合金元素N的添加。
双相不锈钢添加N元素可以使焊接状态下热影响区的韧性和耐蚀性能接近于基体金属的性能，还可以降低有害金属间相的形成速率。
双相不锈钢同奥氏体不锈钢一样，是一种按腐蚀性能排序的钢种，腐蚀性能取决于它们的合金成分。
双相不锈钢一直在不断发展，现代的双相不锈钢可以分为四种类型：
1、不含Mo的低级双相不锈钢2304；
2、标准双相不锈钢2205（德标），占双相钢总量的80%以上；
3、25%Cr的双相不锈钢，典型代表合金255，可归为超级双相不锈钢；
4、超级双相不锈钢，含25-26%Cr,与255合金相比Mo和N的含量增加。
典型代表钢种2507。
双相不锈钢中的合金元素主要是Cr铬、Mo钼、N氮、Ni镍，它们在双相钢中的作用如下：
1、Cr铬
钢中最少含有%的Cr才能形成保护钢不受大气腐蚀的稳定的钝化膜。
不锈钢的耐蚀性能随Cr的含量提高而增强。
Cr是铁素体元素，它可以使具有体心立方晶格的铁组织稳定，也可以提高钢在高温下的抗氧化能力。
2、Mo钼
Mo与Cr协同作用能提高不锈钢的抗氯化物腐蚀的能力。
Mo在氯化物环境下的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力是Cr的3倍(参见CPT公式)。
Mo是铁素体形成元素，同样能促进形成金属间相。
因此，通常奥氏体不锈钢中Mo含量小于%，双相钢中小于4%。
3、N氮
N元素可增加奥氏体和双相不锈钢的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力，并可以显着地提高钢的强度，它是固溶强化最有效的一个元素。
在提高钢强度的同时，N元素还可以增加奥氏体不锈钢和双相不锈钢的韧性，延缓金属间相的形成，使双相不锈钢有足够的时间进行加工和制造，还可以抵消因高Cr、Mo所带来的易于形成σ相的倾向，N是强烈的奥氏体元素，在奥氏体不锈钢中能部分取代Ni。
双相不锈钢中一般加入几乎接近溶解度极限的N和用以调整达到相平衡的Ni。
铁素体元素Cr和Ni与奥氏体形成元素Ni和N需要达到平衡，才能获得期望的双相组织。
4、Ni镍
Ni是稳定奥氏体组织的元素。
铁基合金中添加Ni可促使不锈钢从体心立方晶体结构(铁素体)转化为面心立方晶体结构(奥氏体)。
Ni可以延缓金属间相的形成，但效果远不如N有效。
下面介绍双相不锈钢，帮助了解其性能。
1：标准双相不锈钢（00Cr22Ni5Mo3N）
一、引言
是一种加N双相不锈钢。
N的加入明显地改善了的耐腐蚀性能，尤其是焊接的情况。
早期的双相不锈钢可以耐中等强度的均匀腐蚀和氯应力腐蚀断裂，但是在焊接情况下使用时，其性能就会大大下降。
为了改善这种情况，N元素就加入了2205双相不锈钢，这样不仅使耐腐蚀性能上升，而且焊接使用情况也很良好。
德国标准对2205双相钢的含N量要求是，Cr、Mo、Ni的含量也有要求，所以双相钢的点蚀当量PREN值达到了，进一步提高了耐蚀性能。
当有恰当的热处理时，中22%的Cr和%的Ni、3%的Mo、%的N就会产生包括奥氏体相和铁素体相平衡的显微组织结构，这种结构和化学成分让不锈钢有比316和317不锈钢更好和更广泛的耐蚀性能，同时还有比普通奥氏体不锈钢两倍还高的屈服强度。
是使用最广泛的双相不锈钢材料，在出厂前的所有不锈钢都要金相检验，以防止加工过程中产生σ相。
最常见的应用形式是焊管和
管件，在有较强的均匀腐蚀和应力腐蚀的情况下，板材应用也很广泛。
二、化学成分和机械试验数据
三、耐蚀性能
1、氯化物应力腐蚀断裂
不含镍的铁素体钢对氯化物的应力腐蚀断裂有天生的免疫力，即使在苛刻的42%的MgCl2溶液中也是如此，从另一方面来说，含镍的奥氏体不锈钢则很容易受到氯离子应力腐蚀断裂的影响。
奥氏体和铁素体不锈钢对氯离子的应力腐蚀断裂的抵抗取决于合金中镍的含量。
从某种意义上说，双相合金是奥氏体相和铁素体相的合成，但在双相合金中的成分都会倾向于某一相。
例如，铁素体相中的Ni要比奥氏体相中的Ni含量少的多，因此，双相合金对氯离子的应力腐蚀断裂的抵抗性要比传统300系列不锈钢好的多。
下表是是304和在几种沸腾溶液中的腐蚀性能试验结果。
2、点蚀和缝隙腐蚀
对氯离子的点蚀和缝隙腐蚀的评定可以使用ASTM标准G-48试验方法(10%FeCl3-6H2O)，并且逐渐提高温度直到发现缝隙腐蚀发生为止。
则首先发现缝隙腐蚀发生的温度称为临界缝隙腐蚀温度，可以用来衡量材料耐缝隙腐蚀的能力，但在氯化溶液中不必要标明合金的限制使用温度。
下表是退火钢板材和316L、317L等合金的缝隙腐蚀温度试验对比情况。
10%FeCl3溶液中的缝隙腐蚀数据
3、均匀腐蚀
对稀的还原性酸和高浓度的氧化性酸有抵抗性，对低浓度的有机酸也有抵抗性，但在高温高浓度下要小心使用。
下表是316L和普通状态和焊接状态的腐蚀试验对比情况。
腐蚀对比试验数据
四、物理性能
五、力学性能
高温下的拉力性能
双相钢在ASME锅炉与压力容器规范中被允许使用在316℃以下温度。
其强度可以通过ASME锅炉与压力容器标准中的许用应力来表示。
下表是典型316和的许用应力对比情况。
焊接管件的焊缝系数取。
如此大的许用应力可以和有很利地使用在过程装备设计中。
最大许用应力(依据ASME规范)
冲击性能
双相钢可以从高温塑性破坏向低温脆性断裂转变，此塑性-脆性的转变温度可以通过在343-538°C长时间的保温来充分地提高。
不恰当的焊接工艺，例如使用纯粹的Cr不锈钢填料，可以提高焊缝向冲击脆性转变的敏感性。
高温对力学性能的影响
ASME锅炉与压力容器规范中明确规定双相钢的使用温度上限是316℃，因为双相钢有一个“475℃脆化”的问题，主要是由于铁素体相在343-538℃之间加热时会出现脆化现象。
但这种脆化是可逆的，只要通过在593℃以上加热就可以还原。
然而，另外一个脆化温度区间是538-1000℃，因为有有害于冲击性和腐蚀性的中间相析出。
整体退火和快速冷却处理可以消除脆性相，同时也是消除成形应力和“475℃脆化”首选方案。
六、成形和热处理
可以很成功地冷弯和拉伸。
相对于普通奥氏体不锈钢来说，有很高的强度，对成形设备要求有很高的要求。
双相钢中铁素体相的延伸率比奥氏体相要小，所以在弯曲时其弯曲半径要比奥氏体不锈钢大。
此外，管材和管板胀接时，由于其弹性延伸率较低，所以其胀接程度要受到限制。
相对于很多管板材料来说其强度是很高的，因此，管材和其它材料的管板胀接时要十分小心。
重度弯曲变形后要整体退火(不只是消应力退火)，以防止在使用环境中应力腐蚀开裂，消应力热处理的温度一般在316-927℃之间，至于对材料性能的影响不作考虑。
七、热处理
的退火温度一般在1020-1100℃并快速冷却，在1100℃附近热处理时，会让铁素体相含量大大增加。
八、焊接
双相钢中的铁素体相和奥氏体相含量基本相同，氧炔焊会让基材的焊缝和热影响区的铁素体含量上升，并行的退火处理可以恢复两相的平衡。
然而退火处理后焊缝的铁素体含量还是要稍高一点。
焊缝中的铁素体含量不可以过高。
匹配的填料金属对的焊接来说是有经济性的，象AWS 2209这样的填料金属有比基材金属更高的含Ni量，主要是为了使焊区域产生相平
衡，让焊缝区域和基材金属有用样的化学成分。
当和异种钢焊接时，填料金属中要含有一些奥氏体形成元素，以便可以形成一条奥氏体焊缝。
焊缝区域如含有大量铁素体晶粒，就会让材料的室温冲击韧性大大降低。
标准
ASTM/ASME...........A240 UNS S31803
EURONORM........... X2CrNiMoN 22.5.3
AFNOR...................Z3 CrNi AZ
DIN.........................W. Nr
焊接
合金的焊接性很好。
合金所要达到的性能为焊接金属和热变质部分仍然保持和基底金属同样的抗腐蚀能力、强度及韧性。
的焊接难度不大,但需设计其焊接程序,以便焊接后,可以保持良好的相位平衡状态,避免有害的金属相位或非金属相位的析出。
